package matrix;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 54. 螺旋矩阵
 * <p>
 * 给你一个 m 行 n 列的矩阵 matrix ，请按照 顺时针螺旋顺序 ，返回矩阵中的所有元素。
 * <p>
 * 示例 1：
 * 输入：matrix = [
 * [1,2,3],
 * [4,5,6],
 * [7,8,9]
 * ]
 * 输出：[1,2,3,6,9,8,7,4,5]
 * <p>
 * 示例 2：
 * 输入：matrix = [
 * [1,2,3,4],
 * [5,6,7,8],
 * [9,10,11,12]
 * ]
 * 输出：[1,2,3,4,8,12,11,10,9,5,6,7]
 */
public class Problem_54 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Problem_54().spiralOrder(new int[][]{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}}));
        System.out.println(new Problem_54().spiralOrder(new int[][]{{1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {9, 10, 11, 12}}));
    }

    /**
     * 先尝试 向右 访问，然后向下，再向左，再向上。
     * 始终按照上述 右->下->左->上 的顺序，直到访问完所有元素。
     */
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        int rows = matrix.length, columns = matrix[0].length;

        boolean[][] visited = new boolean[rows][columns]; // 记录对应位置是否被访问过
        int total = rows * columns;
        int rowIndex = 0, columnIndex = 0;

        int[][] directions = {{0, 1}, {1, 0}, {0, -1}, {-1, 0}}; //方向顺序:向右，向下，向左，向上
        int directionIndex = 0; //记录当前行进方向

        for (int i = 0; i < total; i++) {
            list.add(matrix[rowIndex][columnIndex]);
            visited[rowIndex][columnIndex] = true;

            //计算下一个位置
            int nextRow = rowIndex + directions[directionIndex][0];
            int nextColumn = columnIndex + directions[directionIndex][1];
            // 如果下一个位置 超出矩阵范围 或者 已经被访问过了
            if (nextRow < 0 || nextRow >= rows || nextColumn < 0 || nextColumn >= columns || visited[nextRow][nextColumn]) {
                // 计算下一个行进方向
                directionIndex = (directionIndex + 1) % 4;
            }

            // 更新待访问元素位置
            rowIndex += directions[directionIndex][0];
            columnIndex += directions[directionIndex][1];
        }

        return list;
    }
}
